《實驗探究平拋運動》的教學(xué)設(shè)計

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1、《實驗：探究平拋運動》的教學(xué)設(shè)計 《普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)， 讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式， 幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度 和科學(xué)精神。 高中物理人教版必修2第五章第三節(jié)《實驗：探究平拋運動》教學(xué)設(shè)計如 下： 一、設(shè)計思想： 以學(xué)生為中心，注重生生互動、師生互動。在教師引導(dǎo)下充分讓學(xué)生大膽猜想、 自主設(shè)計，利用小組討論、匯報交流、相互合作，全面體驗和感悟?qū)嶒炋骄康? 各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究、合作學(xué)習(xí)的能力。針對研究問題——平拋運 動，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗方案

2、的設(shè)計，通過交流比較，設(shè)計出既與教材相聯(lián)系， 又不被教材所束縛的創(chuàng)新實驗方案，突出學(xué)習(xí)與創(chuàng)新相結(jié)合的教學(xué)理念。 二、教材分析 《實驗：探究平拋運動》系人教版高中物理新課標(biāo)的共同必修模塊物理2的“曲 線運動”部分第三節(jié)，本節(jié)內(nèi)容需要兩個課時，第一課時：實驗設(shè)計，第二課 時：實驗操作，本次教學(xué)設(shè)計是第一課時的內(nèi)容。 本節(jié)專門研究一種簡單的曲線運動：平拋運動。這部分內(nèi)容與老教材內(nèi)容有了 本質(zhì)的區(qū)別，對實驗的分析不是課本上給出來的，而是要讓學(xué)生自己探究出來。 因此，本節(jié)內(nèi)容重點應(yīng)落實在“探究上”，培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力、自主性 學(xué)習(xí)能力。以落實新課標(biāo)的好素材。 三、學(xué)情分析 通過

3、前面知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了和運動、分運動以及運動的合成與分解 遵循的規(guī)律；知道了運動的合成與分解是處理曲線運動的基本方法；通過一個 學(xué)期多的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了初步的實驗設(shè)計能力，已經(jīng)能用基本器材來研 究物體的運動。 四、教學(xué)目標(biāo) （一）、知識與技能 1、用不同的器材組合設(shè)計出不同的方案 2、對設(shè)計出的方案進(jìn)行評價與改進(jìn) （二）、過程與方法 學(xué)生自主設(shè)計的實驗方案，經(jīng)生與生間的交流、討論，教師再進(jìn)行引 導(dǎo)得出較合理的多種方案。 （三）、情感、態(tài)度與價值觀 通過實驗設(shè)計探究，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計探究興趣與熱情，體驗到探究 自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與他人合作精

4、神。 五、教學(xué)重點和難點 重點：1、學(xué)會借鑒前面所學(xué)的研究方法 2、學(xué)會設(shè)計實驗方案 難點：設(shè)計方案 六、教學(xué)方法 探究、討論、交流、談話 七、教學(xué)過程 （一）、新課引入 師：通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了平拋運動。下面一起回顧一下： （1）、什么是平拋運動？ （2）、平拋運動的軌跡是什么？ （ 3） 、平拋運動我們可分解成水平方向和豎直方向，它們各做什么運動？（教 師提問，學(xué)生回答，復(fù)習(xí)平拋運動的知識） 師：為了用實驗方法描繪出平拋運動軌跡，請同學(xué)們自主設(shè)計出實驗方案。 （二）、新課教學(xué) （ 1） 、用以下器材設(shè)計一個或多個實驗方案來得到平拋運動的軌跡： 斜

5、面小槽、小鋼球、粘了坐標(biāo)紙的木板、鉛筆、數(shù)碼照相機、帶 水平噴嘴的瓶子（盛有水）、玻璃板、水彩筆 （ 2） 、要求： a、分組討論 b、設(shè)計好后每組選個代表對本組設(shè)計方案進(jìn)行介紹，其他同學(xué)進(jìn)行評價或提 出改進(jìn)的建議。 （ 3） 通過教師引導(dǎo)，同學(xué)交流、討論、談話，可得出以下方案： 方案一：讓小球每次從斜槽上同一高度滑下，從末端水平拋出，用鉛筆描出小 球經(jīng)過的位置，通過多次實驗，在豎直的背景方格紙上記錄了小球所經(jīng)過的多 個位置，用平滑曲線連接起來就能得到小球做平拋運動的軌跡。 方案二：用水平噴出的水流來顯示平拋運動的軌跡，在水流后面放置一塊玻璃 板，用彩筆描出身故劉的軌跡。

6、 方案三：讓小球從斜槽上滑下，從末端水平拋出，用數(shù)碼相機拍頻閃照片。用 頻閃照片記錄了小球所經(jīng)過的位置，連接起來就得到小球做平拋運動的軌跡。 （ 4） 、學(xué)生分三組分別依據(jù)三個方案描繪平拋運動的軌跡。 （5）、每個小組選一位學(xué)生介紹本組實驗過程中出現(xiàn)的問題，注意事項八、問題與研討 學(xué)生可能還有其它方案，教師可以和學(xué)生一起進(jìn)行分析、評價。 九、平拋運動實驗數(shù)據(jù)處理方法 圖1 （1） .x、y軸都畫出，坐標(biāo)原點未畫出的數(shù)據(jù)處理 例1.在研究平拋運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L1.25cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖6中的a、b、c、d所示，則小

7、球平拋的初速度的計算式為Vo=（用L,g表示），其值為（取g=9.8m/s2）。 分析與解：根據(jù)題意，仔細(xì)審查圖中a、b、c、d四點的相對位置，發(fā)現(xiàn)相鄰的兩點間的水平距離均為2L,這里就隱含著“物體在相鄰的兩點間運動時間相等”的條件，設(shè)這相等時間為To,由于豎直方向是加速度為g的勻加速運動, 由SaT2可得LgT。2,再由水平方向是勻速運動得2Lv°To,聯(lián)立上述兩式解得v02M0.70m/so （2） .y軸畫出，X軸和坐標(biāo)原點都未畫出的數(shù)據(jù)處理例2.某同學(xué)在做平拋物體運動的實驗時，不慎未定好原點，只畫了豎直線，而且只描出了平拋物體的后一部分軌跡，如圖2所示。依此圖只用一把刻度尺，如何

8、計算出平拋物體的初速度V。？ 分析與解：為了求出平拋物體的初速度，要畫出三條等距（△x）、平行于y軸的豎直線與軌跡交于A、B、C三點， 如圖3所示。然后分別過A、B、C三點作三條水平直線，A B兩點豎直距離為yi,A、B兩點豎直距離為yi,A、C兩點豎直距離為y2,由xv°T和yy2yigT2,解得：v。xj?/d""2y1. （3） .X軸畫出，y軸和坐標(biāo)原點都未畫出的數(shù)據(jù)處理 例3.某同學(xué)做“研究平拋運動規(guī)律”的實上 驗時，只在白紙上畫出了與初速度V。平行"W 的ox軸，以及做平拋運動小球的一部分軌 跡，忘了畫坐標(biāo)原點和Oy軸，如圖4所示。\ 在這種情況下，若只用刻度尺，

9、如何求得\ 該小球的初速度Vo? (1)寫出測量的主要步驟和需要測量的物理量，并在圖上標(biāo)出有關(guān)物理量的符號； (2)用測得的物理量和有關(guān)常量，寫出計算該小球初速度V0的表達(dá)式 x x O 圖5 分析與解：(1)在該運動軌跡上取相鄰的兩個點間的水平距離相等的三個點ABC;測出相鄰兩個點間的水平距離x和相鄰兩個點間的豎直距離 yi和y2,設(shè)yIy2yiI 2 ygTxVoT (四)利用頻閃照片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 照相機每隔 例4.如圖6所示，是用閃光燈照相法攝的一個平拋小球的照片,相等時間曝光一次，拍照時，不能保持底片的上邊緣是水平，請用合理的辦法確定圖中重力加速度方向(保

10、留作圖痕跡)。若圖距與實際距離之比為1:10。在這種情況下，若只用刻度尺，如何求得該小球的初速度Vo和曝光時間間隔T?(重力加速度g已知) Ax x 圖7 圖6 x y y1 (1)寫出測量的主要步驟和需要測量的物理量，并在圖上標(biāo)出有關(guān)物理量的符號； (2)用測得的物理量和有關(guān)常量，寫出計算該小球初速度Vo的表達(dá)式Vo=. 分析與解：(1)把首末兩點相連并且三等份，各等份點與對應(yīng)順序的照片上的點相連，即是重力加速度所在的直線，并標(biāo)明方向. (2)用刻度尺測出圖中的△x和y1、y2,則有: 2 1oxvoT,1oy210ylgT 解得， 圖4 10y210yl Vo10x0'g 10y210y1